提高建筑结构设计质量的策略分析

2017-12-19 08:25荆媛艳
科学与财富 2017年33期
关键词:建筑结构设计策略质量

荆媛艳

摘要:近年来,社会经济发展迅速,建筑行业也取得了较大的发展,建筑质量也受到了更多的关注,其中结构设计环节在整个建筑项目的设计中是十分重要的,其质量对项目整体的实用性、抗震性和安全性有直接影响。设计建筑结构时,应当与设计内容相结合进行有效的质量监管,从而使设计方案的质量得到提升。文章分析了建筑结构设计的基本内容,并探讨了提高设计质量的策略。

关键词:建筑结构设计;质量;策略

引言

在建筑工程施工中,建筑结构设计是影响建筑工程项目可靠性以及安全性的重要因素,其与人们的生命财产安全息息相关。同时,建筑结构设计又是一项十分复杂的工作,在进行设计时需要考虑多方面的影响因素,建筑结构的整体美观性、安全性以及经济性都是建筑工程结构设计时需要考虑的问题。加强对建筑工程结构设计的研究,提升结构设计质量具有非常重要的现实意义。

1建筑结构设计的内容概述

结构设计的内容主要包含三个部分,即整体设计、构件设计和基础设计。其中整体设计是指根据建筑物的重要性,建筑物所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式,例如:砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构、钢结构等等以及由这些结构组合而成的混合结构形式)。整体设计包括基础选型、结构选择、荷载选择及布置等内容,为后续构件及基础设计工作做好充分准备。

在整体设计确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件,其中包括计算柱、梁、墙体等构件的内力和配筋等内容。

最后根据建筑物所处的地质条件、水文环境进行基础设计工作,确保基础设计与上部结构受力协调,荷载合理、安全传递给地基。

2.1水平荷载问题

水平荷载问题是进行高层建筑结构设计时必须要引起高度重视的问题。建筑结构的承载力对于建筑物本身来说具有非常重要的意义,建筑的水平载荷能力可以有效应对生活中突发地震以及大风等情况所造成的建筑物破坏。一般对于高层建筑而言,荷载是必须考虑的因素之一,但由于竖向荷载所引起的轴力与建筑高度的一次方成正比,而水平荷载所引起的倾覆力矩及竖向构件的轴力与建筑高度的二次方成正比,因此,随着高度的增加,水平荷载越来越重要,成为结构设计控制的因素。建筑所承受的水平荷载力会受到如风、地震、海啸等多种因素的影响,导致其随着外界因素的变化而发生变化,因此其对于建筑结构的安全十分的重要,这也说明了水平荷载对于建筑结构设计的重要意义。

2.2结构的变形问题

除水平荷载之外,建筑结构变形也是影响建筑物整体稳定性以及安全性的重要因素。对于高层或者超高层建筑来说,其竖向载荷对整体结构受力的影响虽然不是很大,但是建筑物的竖向荷载一旦发生变化,对建筑物的结构变形影响是不可忽视的。当建筑物的竖向载荷超过一定界限时,建筑物就会发生轴向变化,进而引发轴向变形问题。但是,如果建筑物的竖向荷载不足,建筑结构也会出现结构变形,导致连续梁的弯矩大小出现问题,引发连锁问题。如果变形问题进一步扩大,会使得连续梁之间的支撑处的负弯矩值缩小、建筑结构的正弯矩值扩大,最终使得两端的支撑处的负弯矩值增大。而每个构件在建筑结构设计中的轴向变形数值都是固定的,因此,在进行构件设计时就需要具体问题具体分析,根据每个建筑结构构件的实际长度对有效轴向的变形数值加以修正,进而有效地降低结构变形对建筑造成的影响。

3建筑结构设计优化策略

3.1做好设计基础准备工作

重视设计基础准备工作,为提高建筑结构设计质量奠定良好的基础。展开建筑结构设计工作前收集全面的相关资料,并计算好设计参数。由于建筑工程的设计工作相对特殊,受所处地理环境、地质条件、风力强度等因素的影响,建筑结构设计涉及的计算参数相对较多。因此,完备的设计基础准备工作需要充分考虑设计的各种影响因素,选择最符合结构的相关参数数值,结合国内外先进的设计技术和类似工程的相关经验,做好周全的准备工作。完备的设计资料和规范化的设计操作能最大程度提升设计参数的精准性,进而避免因数据错误造成设计暂停或返工的现象发生。建筑结构技术数据是设计施工图的基础,这对建筑工程的整体质量也会产生重要影响,做好建筑结构的计算工作,对提高建筑结构设计质量具有重要作用。随着软件技术的日渐进步,需要将实地考察数据和计算机程序运算有机统一起来,实现综合的分析评价,进而达到准确的建筑结构计算成果。同时结构地基及基础设计工作是建筑结构设计的重要组成部分,做好地基及基础设计工作对后续的建筑结构设计工作具有积极的推动作用。

3.2保证设计方案的科学性与合理性

具体要求我们要做到以下几点:首先,在选择建筑物结构类型时需要认真谨慎,在满足建筑物各项性能的基础上选择合适的结构类型,尽量发挥每一个构件的优势。此外,还需要考虑到工程成本的问题,在降低工程整体造价的前提下选择适宜的构件;其次,对工程整体进行科学合理的布局,确保建筑物的整体性。

3.3巧妙应用结构设计软件

随着信息技术的不断进步,建筑结构设计软件的应用面逐渐扩大,这也导致部分结构设计人员盲目依赖设计软件中的数据而忽视了建筑物的实际情况,缺乏手工计算验算程序,进而降低了建筑结构设计的准确性。为避免此类不良现象的发生,需要建筑设计单位经常进行专业培训,指导设计人员巧妙应用结构设计软件,科学地分析软件中得出的建筑参数,并通过实地考察进行验算,确保建筑结构设计质量的全面提升。设计单位对结构设计软件的应用首先要了解软件的适用条件,根据建筑结构的相关数据选择针对性的设计软件,提升设计效率的同时保证建筑结构的安全稳定性符合国家标准,确保选择的设计软件中的计算程序满足建筑结构的设计要求。设计人员在输入设计参数时,需要仔细检查,保证输入数据无误。对于建筑结构设计中涉及的钢筋配比、结构抗裂性等数据,应用计算软件得出的数据需要符合设计标准。

3.4做好建筑结构抗震设计

抗震设计是建筑结构设计的关键环节之一,通常情况下,设计人员在进行建筑框架结构设计时往往会忽略纵向的框架设计,而只是进行横向的框架设计。但是,实际上影响建筑结构整体抗震性能以及安全性能的主要还是纵向的框架结构设计。因此,在进行实际的建筑结构设计时需要对建筑结构的两个主轴方向分别进行设计计算,由抗侧力构件来承担各个方向的地震作用。此外,还要充分认识到纵向框架结构设计的重要性,以大震不倒、中震可修、小震不坏为主要的设计原则,使框架结构为延性结构,提高其变形能力,进而有效缓冲地震所带来的冲击力,提高建筑物的整体抗震性。

结束语

结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理論知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行,始于足下。设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计,在工作中应事无巨细,善于反思和总结工作中的经验和教训。结合建筑项目的实际情况和所在地地质条件、环境特点,采用科学的设计方法,合理设计建筑结构,不断提高建筑结构设计质量,确保建筑结构的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]张海华.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略[J].门窗,2015,(10):113-114.

[2]陈莉琳.关于提高建筑结构设计质量的策略分析[J].四川水泥,2015,(04):150.

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